地表移动变形观测站实际应用分析

吕长贵

摘 要：观测站点的形式分为网状、剖面线状观测站。开展地表移动变形观测站实际应用分析具有重要的现实意义。

关键词：地表移动变形观测站;应用;分析

1 站点布置与形式

观测站点的形式分为网状、剖面线状观测站。经过现场踏勘和综合对比分析，本区采用剖面线状观测站较为合理，首先设置东西向观测线和南北向观测线。

为监测开采对龙固镇的影响，在零号公路上布置东西向观测线。为监测地表移动变形趋势及规律自龙固镇零号公路至下沉盆地中央布设一条南北向观测线，南北向观测线沿龙西大队东部小路向南布设。

各观测线平面位置见下图。

2 观测站长度及测点数

2.1 东西观测线长度及测点数

由预计结果可知，工作面开采后对龙固镇零号公路的影响约650m左右，所以观测线工作测点应该覆盖所有影响区域。另外在观测线两端应该布设控制点，按照布设条件西端布设3个控制点，东端布设2个控制点。最终设计观测线总长度约650m，共布设工作测点27个，两端控制点5个，控制点间距50m。

2.2 南北观测线长度及测点数

南北向观测线沿布设在龙西大队东部小路上。由于南端为大沙河，设计南部部分点沿河堤布设;南北观测线工作测点数目总计25个，观测线总长度约600m，北部设控制点3个。

为便于观测，在测线两端设置控制点，控制点点间距离为50m。对于东西向观测线在西端设置3个控制点，东端设置2个控制点。对于南北观测线，在北端设置3个控制点及2条观测线共需测点60个。分别为：

①东西线各工作测点依次为Z1～Z27，控制点为KW1、KW2、KW3、KE1、KE2。

②南北线各工作测点依次为Q1～Q25，北端控制点为KN1、KN2、KN3。

说明：Z15点为东西线和南北线的交点，作为两个方向上的工作测点。

3 测点的构造及埋设要求

观测站测点，一般采用混凝土灌注或用预制的测点埋设，本区水泥路面可直接在地面打钢筋。

常规测点的埋设要求是：

①要保证观测点能够完好保存、牢固结实，不受冻害的影响，埋在冻土线以下0.5m;

②便于观测;

③为便简化观测和计算，测站点要用经纬仪或GPS标定，并大致埋在同一方向线上;

④经济适用。

4 观测站观测内容及方法

4.1 内容

①设站后15天左右独立进行2次联测。

②工作面开采前独立观测2次，两次观测时间间隔小于5天。

③工作面推进50m左右时，每5～10天进行一次。

④每月下沉小50mm，每15～20天进行一次。

⑤开采结束后（每月下沉小于50mm），每月下沉小于50mm以后，可逐渐变为30天、60天、90天一次。

4.2 方法

①连接测量：选择采区周围的两个四等控制点，布设5"激光测距导线或采用GPS进行观测站控制点连接测量。控制点和矿区基准点的高程连测以不低于三等水准测量的精度要求进行。

②全面观测：独立观测2次，同一点坐标、高程差小于10 mm。

a坐标测量：若采用全站仪进行全面观测，应采用三角架和对点器将反光镜严格对中，每站测点数不宜超过3～4个。

每次观测应固定人员、固定仪器、固定转点。

b高程测量：采用水准仪进行观测，三等水准测量精度。东西线要附合到另一端的控制点上，南北线需往返观测。

③日常高程测量：采用水准仪进行观测，四等水准测量精度。

为保证所获得的资料的正确性，要求每次观测应在尽量短的时间内，特别是在移动活跃阶段，水准测量必须在一天内完成。

④在回采过程中，要进行测站点的记录，包括描述地表出现的各种变化异常的时间;以及每次观测时还要对应工作面位置、采高、推进速度、顶板变化情况、煤层产状、地质构造、水文条件等有关情况。

4.3 实际观测下沉值（表1）

5 结论

徐州矿务局三河尖矿东二采区7201工作面，煤层厚5.0～10.5m，埋藏深度H =500m，在地表设置了观测站，在走向剖面上，观测站实测地表最终下沉量如下图。

根据对实测资料的分析得出适合本工作面地表下沉系数η=0.63，拐点偏距S=28m，水平移动系数B=0.37，影响半径r=102m，R=123m。由此可见，理论公式与实际吻合较好。